2022-04-20 20:20:51
元素周期表自19世纪发布以来，人类在后续的发现和合成中不断地在进行补充，如今元素周期表上的元素已有一百多种。各种形态和特性的元素让不少化学迷愿意去收藏这些神奇的物质，如果想要收集世界上所有的元素需要怎么做？
有钱，而且必须非常有钱，比如像比尔盖茨这样。其实比尔盖茨还真的干过这件事，在他的办公室里就有一整面墙被拿来收集化学元素。比尔盖茨曾在一次活动中就邀请过影星威尔史密斯前去参观，他表示自己除了放射性元素没有进行收集，几乎已经把能够收集到元素都放在了那面墙上。
看来亿万富翁也很难把所有元素收集完毕，但就算比尔盖茨真的打算收集带有放射性的元素，同样也不行。元素周期表中的元素价格差异巨大，据悉最贵的元素价格一克接近3000亿人民币。这种元素是什么？集齐元素周期表有多困难？为什么元素周期表中的元素价格差异会如此巨大？
本文接下来将从元素周期表中的元素案例以及它们的化学特性来解答，最后来看看比尔盖茨都集不齐的元素周期表，到底有多贵？
又毒又贵的钋
我们可以先来看看，让比尔盖茨的钱包都感到压力的钋元素，钋-210。自然界存在的钋-210是铀-238和镭-226衰变后的产物，这是一种污染非常大的放射性污染物。
它的发现历史较早，在19世纪末期由居里夫妇在沥青铀矿中发现。由于该物质的强放射性，到了20世纪，钋元素成为了代顿计划的一部分，并被认为是潜在的核武器中子引发剂。
但是后来这种放射性元素却在另一块领域发光发热，原子弹主要交给了其他放射性元素。20世纪50年代，美国原子能委员会，也就是今天的美国能源部，研究了在放射性同位素热点发电机中，使用钋元素作为热源以给卫星供电的可能性。
最终在实验开发的选取阶段，实验室选择了半衰期更长的钚-238作为能源，钋-210的2.5瓦特原子电池败下阵来。不过这并意味着钋元素电池被扔进了垃圾桶，如果把它拿来用作轻型热源还是很不错的。
钋-210可以发射出大量的α粒子，这些粒子如果在短距离内被致密介质吸收，便能把动能转换为热能，一克钋-210可以产生140瓦的热功率。例如在前苏联发射的月球步行者登陆器中，就包含有一个钋-210热源电池，这可以保证机器在月球夜晚时稳定内部组件的温度。
说到钋元素的毒性，也许有人知道这种放射性元素含有剧毒，但这种毒性是可以被合理地控制在安全使用范围内。钋-210和其他钋同位素能够对生物造成极强的放射毒性伤害，钋-210的毒性是氢氰酸的25万倍，一克钋-210就可以让5万人死亡，另外5千万人患病。
与其他放射性元素相似，这种毒性是由α粒子电离辐射造成的。尽管钋-210的毒性非常强烈，但是它在人体外并不构成威胁，由于α粒子的贯穿力很弱，无法穿透人体皮肤，因此只需要做好必要的实验防护就能隔绝这种放射性危害。
然而钋元素有较强的生物富集性，这种生物富集污染存在于烟草、土壤、海洋生物中。话说回来，只要钋-210不接触人体伤口、直接摄入，这种元素相对其他放射性元素还是比较安全的。
这种元素存量非常稀少，人工合成也十分困难，同时有着非常高的科研价值和开发利用价值，因此钋元素从合成开发以来，价格就没低过。据悉钋元素每克的价格在2950亿人民币，接近3000亿的价值让它成为了最昂贵的元素。
所以你看，就算比尔盖茨想收集放射性元素，光是钋元素就够这些亿万富翁们喝一壶的了，而且还没有算上其他价格高昂的元素。除了钋元素以外，还有哪些元素价格十分昂贵呢？
产量稀少的放射性元素
其实这些放射性元素之所以贵，很重要的一个原因在于，它们合成十分困难，而且产量稀少，锎元素就是另一个很好的例子。
锎元素最早由加州伯克利大学在上世纪50年代合成，其方法是用α粒子撞击锔。锎属于锕系元素，是第六种人工合成的超铀元素，同样也具备强放射性。
它的外观为银白色金属，并且拥有三种晶体结构，分别存在于三种环境下，主要以常压高温或者高压状态存在。在室温下，锎金属会在空气中缓慢地失去光泽，目前已知的20种锎同位素中，锎-251是最为稳定的，其半衰期在898年。
由于所有锎同位素的半衰期都在898年以下，因此在自然界中形成的锎元素都已经衰变消失。科学家认为行星诞生和超新星都会产生锎，而超新星的物质衰变符合锎-254的半衰期时间，不过这种推测还有待商榷。
另外在核爆以及高铀含量的矿藏中，重元素经过中子捕获，经历β衰变之后，可能会自然产生极其微量的锎。现在常见的锎合成都是在实验室里，而且合成过程非常高大上。实验室锎在核反应堆和粒子加速器中，锫-249受中子撞击后会立即进行β衰变，之后便会形成锎-250。
锎元素主要应用在探测器和核医学中，例如在治疗子宫颈癌和脑癌时，部分治疗方法便会应用到锎所产生的中子，另外在飞机、探测器、武器部件中，锎能够解决相应的工业问题，以及探测需求。
锎同样有着非常高的科研价值，这也决定了它自身的价值不菲。并且在世界上仅有两处设施可以生产锎，地点分别在美国和俄罗斯，同时产量非常低。截止2003年的生产记录，这两座设施每年分别生产0.25克和0.025克的锎-252，市场价格在每克11亿人民币左右。如果没有特别的生产需要，全世界的锎存量其实并不多。
对于放射性元素来讲，除了贵、制作困难外，还有一点就是难保存。基本上越是往后的放射性元素，半衰期时间也会越短，这使得它们的保存相当不易。甚至有的元素可能就存在那么一瞬间，
同时，部分元素还是重要的科学研究对象，根本无法进行交易，只能存在于科学研究之中。所以说要想收集完元素周期表上的所有元素，钱的问题只是其次。另外，对于元素收集还存在一些变量，这些变量也会导致元素价格有所不同。不同形式的元素，例如金属晶体就比一般形式的金属更加昂贵，纯度和形态也是决定元素价格的一大因素。
